2024年高考化學(xué)考點(diǎn)：熱點(diǎn)金屬及其化合物制備流程（含答案）

微專題熱點(diǎn)金屬及其化合物制備流程(Li、Sr、Pb、Zn、Ti、Mo)

-2024年高考化學(xué)考點(diǎn)微專題

微專敢執(zhí)盧金屬及其化合物制備流程和、7，、施)

J考情分析)

(朋nCQ，含有少量Si,Fe、Ni,4等元素)制備LiMnd的流程如下:

硫酸MnC)2石灰乳BaS碳酸鋰CO?和。2

濾渣電解廢液

39-33-1

己知：Kp[Fe(OH)3]=2.8x10~,Ksp[Al(OH):i]=1.3xIO,KjNi(OH\]=5.5xIO%

回答下列問題：

(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。為提高溶礦速率,可采取的措施(舉1例)。

⑵加入少量MiQ的作用是o不宜使用耳5替代麗。2,原因是。

⑶溶礦反應(yīng)完成后,反應(yīng)器中溶液pH=4,此時(shí)c(%3+)=帆。//7；用石灰乳調(diào)節(jié)至2?=7,除去

的金屬離子是。

(4)加入少量BaS溶液除去生成的沉淀有o

(5)在電解槽中，發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為。隨著電解反應(yīng)進(jìn)行，為保持電解液成分穩(wěn)定，應(yīng)

不斷。電解廢液可在反應(yīng)器中循環(huán)利用。

(6)煨燒窯中,生成LiMn.0,反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

■1?

對(duì)比流程中第一種物質(zhì)與產(chǎn)品，從對(duì)比中找出原

料與產(chǎn)品之間的關(guān)系，建酶程中原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)

首尾分析法

品的基本原理以及分離除雜的方式，結(jié)合題問逐

T乍答.

截段分析法對(duì)于較復(fù)雜的采用截段，再進(jìn)行整合。

--------------------------L.

“瞻前顧后’分析法在感中除了考慮將原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品，嘮考慮

、副產(chǎn)品的循環(huán)使用，這類題常要瞻前又要顧反

一、鋰的工業(yè)制備工藝流程圖:

1.礦石提取傕工藝

信輝石希礦

碳酸林成品

-2?

2.鹽湖鹵水提取保工藝

鹽湖鹵水碳酸鈉

乂分解熱分解

重

鋸

酸

油漢灑鹽軾硝

置化化化

換'4鈦鉞酸酸酸

三、鉛的工業(yè)制備工藝流程圖:

?3?

燒結(jié)蠟燒-鼓風(fēng)爐還原燒煤鉛由煤工之示意圖

四、鈦的工業(yè)制備工藝流程圖：

1.海綿鈦冶煉工藝

用線還原四氯化鈦（TiCQ制取金屬鈦的過程，是金屬鈦生產(chǎn)的主要方法之一。還原作業(yè)在高溫、惰性氣體

保護(hù)氣氛中進(jìn)行,還原產(chǎn)物主要采用真空蒸儲(chǔ)法分離出剩余的金屬鎂和皈C3獲得海綿狀金屬鈦。其工藝

特征是在鎂熱還原笈。4結(jié)束后，便將熱態(tài)還原產(chǎn)物在高溫下直接轉(zhuǎn)入真空蒸儲(chǔ)分離金屬鎂和MgCl2，這是

鎂熱還原法工業(yè)化以來的重大技術(shù)進(jìn)步。工藝流程如下：

?4?

TiCU

海綿鈦呢

破碎、分級(jí)

成品海綿怏

2.蒯I(Ah)還原法

又稱亨特(Hunter)法，是最早研究用來制取金屬鈦的方法,其流程圖如下所示:

?5?

海綿鈦

鈉還原法的四氯化鈦(TiCl)生產(chǎn)過程與鎂熱還原法完全相同。在惰性氣氛保護(hù)下，用Nd還原7%%生產(chǎn)海

綿鈦，它的主要反應(yīng)為：

TiCl[+2Na=TiCl-2+2NaCl(1)

TiCl2+2Na^Ti+2NaCl(2)

TWCL,+4Na=Tt+ANaCl(3)

將制得的還原產(chǎn)物，用水洗除鹽操作，最后進(jìn)行產(chǎn)品后處理即得產(chǎn)品海綿鈦。

按照還原過程進(jìn)行的方式,鈉法工藝可分為一段法和兩段法。反應(yīng)過程如果按照式(3)一次完成還原反應(yīng)制

取海綿鈦的工藝稱為一段法。反應(yīng)過程如果第一步按式(1)制取乃@2,然后第二步按式(2)繼續(xù)將打。2還

原為海綿鈦的工藝稱為二段式。目前，兩種方法在工業(yè)生產(chǎn)中均得到應(yīng)用。

五、鋅的工業(yè)制備工藝流程圖：

?6?

wfcww￡5

氯化鉀?塵

靖酢及爆小

量中.［中性發(fā)出］

ww?^—nfei

中浸潼

回收去渣網(wǎng)收

Cu、Cd

PKAgAu

fll塵<ZnOiI④

返中性侵出

黃海佚風(fēng)法批鐵,法辦鐵丁法

逐一步回收?依金■及勘

后髭算

展出融

返中性浸遺一步處理回收Zn及4

■化弊精r

加壓,發(fā)

接出清

中和荒

|中X除Q卜

元京*

?透步回收

有價(jià)金屬

WMlIelttCuXdW

有價(jià)金?

b

海法煉鋅不同工藝的假括原則流程圖

?處理笫燒及虱化的原用博程圖;b-處理融化林，丁的娘剜就程國(guó)

①、②、③.④一中浸液及高fll高點(diǎn)浸取液的不阿處理方法

六、鋁的工業(yè)制備工藝流程圖,

?7?

留酸附礦低品位伯礦含餡廢雜物料鰥用耳精獷

]高純致帝’鉗或鉗錠

成形燒結(jié)]

1____I

題目叵@)23.全國(guó).統(tǒng)考高考真題)&T0是一種壓電材料。以&sa為原料，采用下列路線可制備粉狀

BaTiO3?

TiCl4

CO濾渣母液濾液

回答下列問題：

(1)“焙燒”步驟中碳粉的主要作用是。

⑵“焙燒”后固體產(chǎn)物有&S、易溶于水的&S和微溶于水的CaS。“浸取”時(shí)主要反應(yīng)的離子方程式

為O

(3)“酸化”步驟應(yīng)選用的酸是(填標(biāo)號(hào))。

a.稀硫酸b.濃硫酸c.鹽酸d.磷酸

(4)如果焙燒后的產(chǎn)物直接用酸浸取，是否可行？，其原因是。

⑸“沉淀”步驟中生成BaTaO(GQ)2的化學(xué)方程式為。

(6)“熱分解”生成粉狀鈦酸鋼,產(chǎn)生的71gm0。=。

?8?

題目⑤（加23?山東濟(jì)寧?統(tǒng)考三通）利用錮渣（主要成分SrSO”含少量CaCOs、Fe.,O3,Al2O-s.MgCO；雜

質(zhì)），工業(yè)上制備超細(xì)碳酸錮的工藝如圖所示：

氣體1氣體2

已知:“高溫煨燒”得到的主要產(chǎn)物為鋸的硫化物和一種可燃性氣體。下列說法錯(cuò)誤的是

A.“高溫燃燒”過程中，產(chǎn)生可燃性氣體與參加反應(yīng)的SrSOq物質(zhì)的量之比大于4：1

B.氣體2通入CuSO」溶液產(chǎn)生黑色沉淀

C.“除鎂鈣”時(shí)控制溫度95℃~100℃是為了降低氫氧化鈣的溶解度,保證除鈣效果

2+

D.“沉錮”的離子反應(yīng)方程式為Sr+2HCO^=SrCO：il+HiO+CO2T

題目&〕（2（）23?山東聊城?統(tǒng)考二酒）從廢鋁催化劑（主要成分為Mos?,含少量SQ、CuFeS2.As.O^中回

收鋁酸鏤晶體的工藝流程如圖所示：

濾渣1濾渣2水相有機(jī)相Mg（NHQAsO4沉淀

5

注:酸浸后鋁元素以MoO^形式存在,溶液中某離子濃度＜10-mol-時(shí),認(rèn)為沉淀完全；常溫下Ksp

[Fe（OH\3]=10-3&5,K/OMOH）/=下列說法錯(cuò)誤的是

A.焙燒過程中被氧化的元素有M。、S、Fe

B.濾渣1的主要成分是SiO2

C.“調(diào)pH”過程中調(diào)節(jié)溶液的pH略大于2.83,可除去目標(biāo)雜質(zhì)離子

+

D.反萃取發(fā)生的離子方程式為MoOl+WH-4-H2O=MoO『+4NH；+2HQ

題目5（加23?山東?統(tǒng)考高考真題）鹽湖鹵水（主要含Na\Mg2\Li\CT、SO『和硼酸根等）是鋰鹽的重

要來源。一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備Li2c。3的工藝流程如下：

鹽酸HC1氣體生石灰純堿飽和Na2cO3溶液

含硼固體固體濾渣1濾渣nNaClLi2CO3

已知:常溫下，右（。2c。3）=2.2x10-3。相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示。

-9?

57

X

8

20

)

?

苧12

記

二1.5

11.0

0-5020406080100

溫度/9

回答下列問題：

⑴含硼固體中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3+HQUH++［3(OH)4「(常溫下，K?=10'')；B

(OH)3與AfaOH溶液反應(yīng)可制備硼砂NmBQ/OHh8Hd常溫下,在O.lOmol-L硼砂溶液中，

聞O.5(OH)F水解生成等物質(zhì)的量濃度的B(OH)3和網(wǎng)OH)J,該水解反應(yīng)的離子方程式為,

該溶液pH=?

(2)濾渣I的主要成分是(填化學(xué)式);精制I后溶液中ZT的濃度為2.0mol-LT,則常溫下精制II

過程中CCT濃度應(yīng)控制在mol-LT以下。若脫硼后直接進(jìn)行精制I,除無法回收RQ外，還將

增加的用量(填化學(xué)式)。

(3)精制H的目的是；進(jìn)行操作X時(shí)應(yīng)選擇的試劑是，若不進(jìn)行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)

致。

題目(加23.浙江.高考真題)某研究小組制備納米赤。,再與金屬有機(jī)框架(MOF))材料復(fù)合制備熒光

材料ZnO@MOF,流程如下：

NaOH溶液喇°如呷容夷善拌》.?迎今踴》(￡-Zn(OH)2)承器燒->(納米ZnO)且也(ZnO@MOF)

已知:①含鋅組分間的轉(zhuǎn)化關(guān)系：/泮等=Zn(OH)2等金［Zn(OH)/一

②￡-Zn(OH)2是赤(OH%的一種晶型，39P以下穩(wěn)定。

請(qǐng)回答：

(1)步驟I,初始滴入加SO」溶液時(shí)，體系中主要含鋅組分的化學(xué)式是o

(2)下列有關(guān)說法不正確的是。

A.步驟1,攪拌的作用是避免反應(yīng)物濃度局部過高，使反應(yīng)充分

B.步驟I,若將過量NaOH?溶液滴入為SO」溶液制備e-Zrt(OH)2,可提高Z/zSOj的利用率

C.步驟H,為了更好地除去雜質(zhì)，可用50℃的熱水洗滌

D.步驟IU,控溫煨燒的目的是為了控制ZnO的顆粒大小

(3)步驟in,盛放樣品的容器名稱是。

(4)用加和過量(NM)2c反應(yīng)，得到的沉淀可直接控溫煨燒得納米加。，沉淀無需洗滌的

原因是______o

(5)為測(cè)鹿麻ZnO產(chǎn)品的純度，可用已知濃度的EDT4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定為”。從下列選項(xiàng)中選擇合理的

儀器和操作，補(bǔ)全如下步驟廣”上填寫一件最關(guān)鍵儀器,“(廣內(nèi)填寫一種操作，均用字母表

示］。______

用(稱量加。樣品域一用燒杯()一用()一用移液管()一用滴定

管(盛裝EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液，滴定Zn2+)

儀器：a、燒杯；6、托盤天平；c、容量瓶；d、分析天平；e、試劑瓶

操作：/、配制一定體積的ZM+溶液；外酸溶樣品；限量取一定體積的Z療+溶液；i、裝瓶貼標(biāo)簽

(6)制備的赤。尸熒光材料可測(cè)濃度。已知加O@MOF的熒光強(qiáng)度比值與+在一定濃度

?10?

范圍內(nèi)的關(guān)系如圖。

某研究小組取7.5x10-：力人血漿銅藍(lán)蛋白(相對(duì)分子質(zhì)量15X1()5),經(jīng)預(yù)處理，將其中。Z元素全部轉(zhuǎn)化

為+并定容至1L,取樣測(cè)得熒光強(qiáng)度比值為10.2,則1個(gè)血漿銅藍(lán)蛋白分子中含個(gè)銅原子。

熒光強(qiáng)

度比值

題目7(2023?江蘇連云港?連云港高中?？寄M預(yù)測(cè))以含鉛廢料(Pb、PbO、PbO?、PbSO”及炭黑等)制備

高純Pb。。其流程如下：

FeSO4、H2SO410%NaOH

含鉛

廢料A粗PbO

濾液1濾液2

(1)酸浸時(shí)，在尸e?+催化下Pb和PbO?反應(yīng)生成PbSO.1的離子方程式是.

(2)%"催化過程可表示為：

2++3+

i：2Fe+PbO>+4H+S(^~=2Fe+PbSOi+2H.,Oii：……

寫出ii的離子方程式:。

(3)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：

PbO(s)+NaOH(aq)k=iMzHPbO2(aq),其溶解度曲線如圖所示。

-

1

6

、

翅

謹(jǐn)

挺

￡

o」

q

d

①轉(zhuǎn)化過程中，選用10%NaOH溶液的原因是。

②濾液2中含有的陰離子有OH~、。

(4)結(jié)合上述溶解度曲線，設(shè)計(jì)利用粗PbO制備高純PbO的方案：。(實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑:

；10%NaOH溶液、35%MOH溶液、蒸儲(chǔ)水)

?11.

(5)六方氧化鉛晶體的結(jié)構(gòu)如圖所示。用碳原子代替氧原子和鉛原子，即為六方金剛石。請(qǐng)?jiān)谠搱D內(nèi)用粗

線框出六方金剛石的一個(gè)晶胞，要求框線必須包含圖中已有的一段粗線，且框出的晶胞體積最小。

OPb鑿0

題目8@023.北京順義?北京市順義區(qū)第一中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè))鈦白粉學(xué)名二氧化鈦(T0)是性能最佳、

應(yīng)用最廣、用量最大的白色顏料。鈦鐵礦(FeTiO.)中往往含有&2O3、MgO、CaO、Al2O3.SEO?等雜質(zhì)。

一種硫酸法鈦白粉生產(chǎn)工藝如圖：

加熱

稀H2s。4鐵粉

!|_.一c、'C，一定條件

鈦鐵礦一|磨礦11酸解還原|濾液結(jié)晶|濾液②水解|~-濾液③

Ti『「

濾渣①濾渣②沉淀③一“?燒?_-鈦白粉

已知：

①酸解后，鈦主要以"OS。1形式存在。強(qiáng)電解質(zhì)TVOSQi在溶液中僅能電離出SO『和一種陽(yáng)離子。

②凡TEO,不溶于水和稀酸。

(1)寫出基態(tài)7V原子的價(jià)層電子排布式o

(2)磨礦的目的是。

(3)濾渣①的主要成分是o

(4)酸解過程中，寫出尸eTEO：,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式______。

(5)還原過程中，加入鐵粉的目的是還原體系中的R?匚耳底究最佳反應(yīng)條件，某實(shí)驗(yàn)室做如下嘗試：

①在其它條件不變的情況下。體系中Fe(HI)含量隨pH變化如圖，試分析在pH介于4~6之間時(shí)，F(xiàn)e(HI)

含量基本保持不變的原因：。

Fe(III)

含量

②保持其它條件不變的情況下，體系中屬(III)含量隨溫度變化如圖，551后，F(xiàn)e(IH)含量增大的原因是

因?yàn)闇囟壬?，Be?+易被體系中的氧化，寫出反應(yīng)的離子方程式。

■12-

Fe(lll)

含量

10205570T/℃

（6）水解過程是硫酸法制鈦白工藝中的重要一步：

①水解過程中得到沉淀③的離子方程式為。

②一定量Fe2+的存在有利于水解工藝的進(jìn)行，因此在水解之前，先要測(cè)定鈦液中Fe2+的含量。實(shí)驗(yàn)室常

用酸性高鋅酸鉀溶液進(jìn)行滴定，用離子方程式表示其原理。

題目8]（2023?山東?統(tǒng)考高考真題）鹽湖鹵水（主要含Na\Mg2\Li\CT、SO7和硼酸根等）是鋰鹽的重

要來源。一種以高鎂鹵水為原料經(jīng)兩段除鎂制備〃2c的工藝流程如下：

鹽酸HC1氣體生石灰純堿飽和Na2cO3溶液

含硼固體固體濾渣I濾渣IINaClLi2cO3

已知:常溫下，KULGCQ，）=2.2x10-3。相關(guān)化合物的溶解度與溫度的關(guān)系如圖所示。

-

(

O

Z

H

M

O

O

D

囪

/

趙

犍

婉

⑴含硼固體中的B（OH）3在水中存在平衡：B（OH）3+H2OU"++[B（OH）J-（常溫下，Ka=10-934）；B

（OH%與溶液反應(yīng)可制備硼砂％2區(qū)。5（。切i8“2。。常溫下，在0.10mol1T硼砂溶液中，

[8。式08）1-水解生成等物質(zhì)的量濃度的5（。/）3和[3（0口）4「,該水解反應(yīng)的離子方程式為,

該溶液以/=。

⑵濾渣I的主要成分是（填化學(xué)式）;精制I后溶液中"+的濃度為2.0mol-L,則常溫下精制II

過程中。0丁濃度應(yīng)控制在以下。若脫硼后直接進(jìn)行精制I,除無法回收HQ外，還將

增加的用量（填化學(xué)式）。

（3）精制H的目的是；進(jìn)行操作X時(shí)應(yīng)選擇的試劑是，若不進(jìn)行該操作而直接濃縮，將導(dǎo)

致。

題目（2023?江西?統(tǒng)考:模）近日，西湖大學(xué)理學(xué)院何睿華課題組發(fā)現(xiàn)了世界首例具有本征相于性的光

陰極量子材料一一鈦酸鋸。某小組以鈦鐵礦為原料制備鈦酸鋸的流程圖如下：

?13?

過量硫酸鐵粉熱水

SrCO3

國(guó)F圜也產(chǎn)國(guó)坪產(chǎn)座產(chǎn)次恒產(chǎn)野1皿

浸渣1濾渣2綠機(jī)濾液4氣體

已知幾種物質(zhì)的主要成分如表所示。

物質(zhì)成分

鈦鐵礦主要成分是FeTiO3,含少量SiO?、Fe-,O4等

浸液1Fe3\Fe2+.TiO2\H*、SO't

濾液2Fe2\TiO2\H\SC)t

濾液3Fei+.7Vo2+、H+、SO/

回答下列問題：

(1)“氣體”分子的電子式為。

(2)為了提高“焙燒”速率，宜采取的措施有答一條合理措施即可)。從“濾渣2”中提純鐵粉的物理

方法是o

(3)“濾液2”和“濾液3”中濃度有明顯變化的離子為(填離子符號(hào))。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)濾液4含

有破+:。

(4)“熱解”中主要反應(yīng)的離子方程式為。用“熱水”而不用常溫水，其目的是。

(5)在“灼燒”中盛裝其"(入的儀器是(填名稱)。

(6)某鈦鐵礦中含鈦元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為s,100kg該鈦鐵礦經(jīng)上述流程最終制得mg鈦酸鋸，則鈦的收率

為%(提示:鈦的收率等于實(shí)際鈦產(chǎn)量與理論鈦產(chǎn)量之比)。

題目II(2023.全國(guó).高三專題練習(xí))資源高效利用是化學(xué)生產(chǎn)中一直追求的目標(biāo)，如圖是綜合利用電解精

煉銅的陽(yáng)極泥提取金和制備Aga、PbSO4的工藝，其中陽(yáng)極泥含銅、銀、金、鉛等單質(zhì)。

(1)“酸浸”過程中應(yīng)加入的酸的名稱為，寫出“酸浸”時(shí)銅元素參與反應(yīng)的離子方程式:o

(2)“濾渣1”的成分除了人〃、人9、4。6?外,還有______(填化學(xué)式)。在這些濾渣中加入王水可將Au轉(zhuǎn)

化成,實(shí)驗(yàn)室將王水換成鹽酸和氯酸鈉而杳溶液也可將金單質(zhì)轉(zhuǎn)化成相同的物質(zhì)，請(qǐng)寫出該

混合溶液溶金的化學(xué)方程式:o

(3)向“溶銀液”中加入硫酸,經(jīng)過濾、洗滌、干燥即可得到AgCl，檢驗(yàn)AgCl是否洗滌干凈的操作方法為

(4)硫酸鉛可用于制造蓄電池,如圖是研究小組應(yīng)用鉛蓄電池模擬工業(yè)生產(chǎn)的電化學(xué)裝置，a、6、c、d四電

極均為惰性電極，甲裝置電解質(zhì)溶液為CuSO.、溶液，丙裝置電解質(zhì)溶液為KCI溶液，忽略氣體溶解,當(dāng)電

?14?

路中通過0.4mol電子時(shí)，丙裝置陽(yáng)極室溶液質(zhì)量減少^g,向甲所得溶液中加入。期（OH）2c。3能使

溶液復(fù)原，則b電極的電極反應(yīng)式為O

題目12（2023?河南?校聯(lián)考模擬預(yù)測(cè)）某科研小組以鋼鐵廠煙灰（主要成分為ZmO,含少量OuO、MnO?、

FeO等）為原料制備活性氧化鋅的生產(chǎn)流程如圖所示，請(qǐng)回答下列問題。

氨水

濾渣1濾渣2

⑴“浸取”工序后得到的濾液1中主要的陽(yáng)離子為［2n（n%）』+、［比（+配離子和NH：等,

則濾渣1的主要成分是（填化學(xué)式）。

（2）濾渣2主要是鋅和銅，“除雜”中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為______。

（3）將堿式碳酸鋅煨燒分解，可得到具有催化性能的納米級(jí)活性贏瓦分解溫度一般控制在600℃以下,

當(dāng)分解溫度大于600°。時(shí),所制得的氧化鋅催化活性反而下降，其原因是。

（4）已知：i.pH>11時(shí),Zn（OH）2能溶于NaOH溶液；

ii.下表是常溫下幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH：

Zni+Fe2+Fe3+Cu2+

開始沉淀的pH5.47.02.34.7

完全沉淀的pH8.09.03.16.7

若以鋼鐵廠煙灰為原料制備活性ZnO的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下:

煙灰2?。工:普濾液?上屋產(chǎn)，濾液2出/濾液3323也濾渣

小即現(xiàn)JTU.Wpn

干燥、加熱土口

--------?…產(chǎn)品

①向?yàn)V液1中加入適量雙氧水的作用是（用離子方程式表示），調(diào)pH加入的固體可以是,

（填化學(xué)式）。

②向?yàn)V液2中加入足量鋅粉的目的是；向?yàn)V液3中加入l.OmoZZTMzOH溶液調(diào)節(jié)的pH范圍為

?15?

1T（2023?江蘇?統(tǒng)考二模）鈦酸鋼（BaTiO3）是制備電子陶瓷材料的基礎(chǔ)原料。

（1）實(shí)驗(yàn)室模擬制備鈦酸鋼的過程如下：

H2c2O4氨水

BaCMaq)----草雕領(lǐng)鈦酸鋼

沉鈦過濾

TiCl4(aq)----?

2+

已知：TiClt能水解生成TiO,TiO＞能進(jìn)一步水解生成TiO,；BaTQ,能與濃硫酸反應(yīng)生成TiO"。草

酸氧鈦釧晶體的化學(xué)式為BaTEO（GCQ2-4H2。。

①7X/V）的存在形式（相對(duì)含量分?jǐn)?shù)）與溶液pH的關(guān)系如圖所示?！俺菱仭睍r(shí)，需加入氨水調(diào)節(jié)溶液的

茶

會(huì)

酬

如

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鞋

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D

H

②由草酸氧鈦根晶體（相對(duì)分子質(zhì)量為449）煨燒制得鈦酸鋼分為三個(gè)階段。

現(xiàn)稱取44.9g草酸氧鈦鋼晶體進(jìn)行熱重分析,測(cè)得殘留固體質(zhì)量與溫度的變化關(guān)系如圖所示。C點(diǎn)殘留

固體中含有碳酸鋼和鈦氧化物,則階段〃發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

型

蜩44.9

眼

后37.7

及

畫

?27.7

?23.3

80220470750

T/℃

③鈦酸鋼晶胞的結(jié)構(gòu)示意圖如圖所示，其中與"4+緊鄰的。2一構(gòu)成的幾何構(gòu)型是,

?—Ti

O—Ba

0—0

（2）利用+將淺紫色7V+氧化為無色于禮w）的反應(yīng)可用于測(cè)定鈦酸鋼的純度。

①請(qǐng)補(bǔ)充完整實(shí)驗(yàn)方案:稱量2.33g鈦酸鋼樣品完全溶于濃硫酸后,加入過量鋁粉,充分振蕩，使其完全反

應(yīng)（AI將TiO"轉(zhuǎn)化為7V+）；______；將待測(cè)鈦液轉(zhuǎn)移到100mL容量瓶中后定容,取20.00mL待測(cè)鈦液

于錐形瓶中，；記錄消瘋贏i的體積，重復(fù)滴定實(shí)驗(yàn)操作3次，平均消耗標(biāo)準(zhǔn)液19.50mL。（實(shí)驗(yàn)

時(shí)須使用的試劑有:稀硫酸、O.lOOOmol-L-1FeC73溶液、KSCN溶液）

②鈦酸鋼樣品的純度為（寫出計(jì)算過程）。

?16?

題目IT.(|)23?河北秦皇島?統(tǒng)考三槌)金屬鋁具有高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)、耐腐蝕、耐研磨等優(yōu)點(diǎn)，主要作為鋼的添

加劑。工業(yè)上常用鋁精礦(主要成分是Mbs2,含有少量CaO、SiOz等)制備金屬鋁,其中用氧化焙燒法提

取金屬銅的工藝流程如圖所示。

空氣氨水Na2cOaHCI

||?|..I

.精礦濾渣沉淀"溶聲'夜雪麗jH2Mo04系列操作》Mo

尾氣濾液①濾渣②

(NH4)2MOO4

已知:①焙燒后可得MOC>3、鋁酸鈣(CaMoOj和SiO?的混合物;其中，Mo。：,微溶于水和冷的稀酸，可溶

于氨水，高溫易升華；CWWoO1不溶于氨水。

②鑰酸(HJVfoQ)微溶于冷水，能溶于熱水。

回答下列問題：

(1)在周期表中，鑰位于第五周期且與銘同族?；鶓B(tài)鋁原子的價(jià)電子排布式為，它的核外電子有

種不同的空間運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

(2)若焙燒的主要產(chǎn)物為Mo。,,則主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為;鋁的提取率與焙燒的溫度關(guān)系曲線

如圖所示,造成曲線變化的可能原因是。

(3)其他條件一定時(shí)，銅的浸出率與氨浸溫度和時(shí)間如圖,“氨浸”條件宜采用，涉及的離子方程式

為o

%

%、

80樹

#、-

75汨

田

-財(cái)

羽

70就

寐-

6560708090溫度/%：

(4)“沉淀轉(zhuǎn)溶”過程所得濾渣②的成分為(填化學(xué)式)。

(5)鋁電池未來有可能代替鋰電池，成為動(dòng)力電池的霸主。鎂車目蓄電池的總反應(yīng)為xMg+Mb3sl

矍3人@兒@&,則該電池放電時(shí)的正極反應(yīng)為。

(6)金屬鋁的晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，若晶胞中兩個(gè)鋁原子的最小核間距為emm,則鋁晶體的密度為

9?*-3(用乂表示阿伏加德羅常數(shù)的值)。

?17?

微專敢執(zhí)克金屬及其化合物制備流程和、7公施)

J考情分析)

住真1方

題目I(加23?全國(guó)?統(tǒng)考高考真題)〃M如。,作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱鎰礦

(朋nCQ，含有少量Si,Fe、Ni、4等元素)制備LiMnQ,的流程如下：

硫酸MnC)2石灰乳BaS碳酸鋰CO?和。2

濾渣電解廢液

39-33-1

己知：Kp[Fe(OH)3]=2.8x10~,Ksp[Al(OH):i]=1.3xIO,Kap[Ni[OH\]=5.5xIO%

回答下列問題：

(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為。為提高溶礦速率,可采取的措施(舉1例)。

⑵加入少量MiQ的作用是。不宜使用耳5替代兩。2,原因是。

⑶溶礦反應(yīng)完成后,反應(yīng)器中溶液pH=4,此時(shí)c(%3+)=moZ/T；用石灰乳調(diào)節(jié)至以八7,除去

的金屬離子是。

(4)加入少量BaS溶液除去M2+,生成的沉淀有o

(5)在電解槽中，發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為。隨著電解反應(yīng)進(jìn)行，為保持電解液成分穩(wěn)定，應(yīng)

不斷。電解廢液可在反應(yīng)器中循環(huán)利用。

(6)煨燒窯中,生成LiMn2O,反應(yīng)的化學(xué)方程式是。

【答案】(1)MnCO,+H2SO^MnSO^H,O+CO2T粉碎菱繪礦

(2)將"2+氧化為尸e"尸e"可以催化HQ?分解

(3)2.8x10-9力產(chǎn)

⑷BaSO」、NiS

2++

(5)Mn+2H2O----H21+MnO>l+2H加入癡(。以打

?1?

⑹2"QQ；+8AmO?---4LiMn.,Ol+2CO,]+O>]

【解析】根據(jù)題給的流程，將菱鎰礦置于反應(yīng)器中，加入硫酸和MnO2，可將固體溶解為離子，將雜質(zhì)中的

2+i+

Fe、Nt、Al等元素物質(zhì)也轉(zhuǎn)化為其離子形式，同時(shí)，加入的MnO2可以將溶液中的Fe氧化為Fe；隨后

將溶液pH調(diào)至制約等于7,此時(shí)，根據(jù)已知條件給出的三種氫氧化物的溶度積可以將溶液中的⑷+沉淀

出來;隨后加入RaS,可以將溶液中的N聲沉淀,得到相應(yīng)的濾渣:后溶液中含有大量的Mn2+,將此溶液

置于電解槽中電解,得到MnO.2，將MiQ與碳酸鋰共同煨燒得到最終產(chǎn)物L(fēng)iMn.2O?

(1)菱鎰礦中主要含有礪加入硫酸后可以與其反應(yīng)，硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：礪83

+H2so產(chǎn)MnSOA+H2O+CO，T;為提高溶礦速率,可以將菱鎰礦粉碎;故答案為：MnCO-,+H2SOA=

MnSOi+H2O+CCM、粉碎菱錦礦。

(2)根據(jù)分析，加入Mi。?的作用是將酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化為居3+,但不宜使用耳。2氧化Fe2+,

因?yàn)檠趸笊傻腇e3+可以催化國(guó)。2分解，不能使溶液中的Fe2+全部氧化為Fe3+:故答案為:將Fe2+氧

化為尸e3+、&3+可以催化出。,分解。

⑶溶礦完成以后，反應(yīng)器中溶液p"=4,此時(shí)溶液中c(OW)=1.0x館o’/T,此時(shí)體系中含有的

3+3+

c(Fe)="xlofmoZ/T,這時(shí)，溶液中的c(Fe)小于LOx認(rèn)為尸.+已經(jīng)沉淀

cyOH)

完全;用石灰乳調(diào)節(jié)至pH”7,這時(shí)溶液中c(OH")=1.0XlO-mHZT,溶液中c(Af+)=1.3xIO-12

mol-U1,C(M2+)=5.5xc(4")小于LOX1(T)人戶+沉淀完全，這一階段除去的金屬離子

是⑷"；故答案為:2.8xICT'加"。

(4)加入少量BaS溶液除去Ni2+,此時(shí)溶液中發(fā)生的離子方程式為Ba2++S2-+Ni-++SO2r=BaSO.l

+NiSI,生成的沉淀有BaSO,、NiS.

電解

(5)在電解槽中，兒加2+發(fā)生反應(yīng)生成八仇。2,反應(yīng)的離子方程式為防^++2科?！猘2T+MiCy+2H+；電

解時(shí)電解液中Mn1+大量減少，大量增加,需要加入由(OH),以保持電解液成分的穩(wěn)定；故答案為：

電解

i++

Mn+2H,O---H.,]+MnO2l+2H,加入Mn(OH%。

(6)燃燒窯中由Q與乙心。。,發(fā)生反應(yīng)生成〃用出反應(yīng)的化學(xué)方程式為2〃2c5+8A仇Q

邃燒4。跖1。1+2。0弁+0/；故答案為：2)2。。,+8MI。?找童加Qi+ZCST+O立。

?2?

fili7畸

一、鋰的工業(yè)制備工藝流程圖:

1.礦石提取“藝

糕輝石特礦

2.鹽湖鹵水提取鋰工藝

鹽湖鹵水碳酸鈉

二、錮的工業(yè)制備工藝流程圖:

?3?

乂分熱解

重解分

珞

酸

鈉

置

換

二

話

歷

凹

三、鉛工業(yè)制備工藝程圖

的